package cn.good.yan.sf.t6;

import java.util.Iterator;

/**
 * 6 队列 - 基于 数组（环形数组）
 * 下标计算公式：(开始下标 + 步数) % 数组长度 = 后移后的下标;
 * 方式3：数组，容量
 * 优质算法：下标 & 数组长度
 *
 * @author shengren.yan
 * @create 2024-07-22
 */
public class Array4Queue<E> implements Queue<E>, Iterable<E> {

    private int head = 0;
    private int tail = 0;
    private E[] arr = null;

    @SuppressWarnings("all")
    public Array4Queue(int num) {
//        arr = (E[]) new Object[num];

        // 方式1： 如果长度不是2的幂次方，进行提示
//        if ((num & num - 1) != 0) {
//            throw new Exception("数组长度不是偶数");
//        }
        // 方式2：如果长度不是2的幂次方，长度更改为最近的2的幂
        num -= 1;
        num |= num >> 1;
        num |= num >> 2;
        num |= num >> 4;
        num |= num >> 8;
        num |= num >> 16;
        num += 1;
        arr = (E[]) new Object[num];
    }

    // 向队列添加元素
    @Override
    public boolean offer(E e) {
        if (isFull()) {
            return false;
        }
        arr[tail & arr.length - 1] = e;
        tail++;
        return true;
    }

    // 向队列移除元素
    @Override
    public E pool() {
        if (isEmpty()) {
            return null;
        }
        E e = arr[head & arr.length - 1];
        head++;
        return e;
    }

    // 从队列头获取值，并不移除
    @Override
    public E peek() {
        if (isEmpty()) {
            return null;
        }
        E e = arr[head & arr.length - 1];
        return e;
    }

    // 检查队列是否为空，true就是空
    @Override
    public boolean isEmpty() {
        return tail == head;
    }

    // 检查队列是否满了，true就是满了
    @Override
    public boolean isFull() {
        return tail - head == arr.length;
    }

    @Override
    public Iterator<E> iterator() {
        return new Iterator<E>() {
            int n = head;

            @Override
            public boolean hasNext() {
                return n != tail;
            }

            @Override
            public E next() {
                E e = arr[n & arr.length - 1];
                n++;
                return e;
            }
        };
    }

    public static void main(String[] args) {
        Array4Queue<Integer> q = new Array4Queue<>(5);
        System.out.println("移除元素：" + q.pool());
        System.out.println("获取头元素：" + q.peek());
        System.out.println("添加元素：" + q.offer(1));
        System.out.println("添加元素：" + q.offer(2));
        System.out.println("添加元素：" + q.offer(3));
        System.out.println("添加元素：" + q.offer(4));
        System.out.println("添加元素：" + q.offer(5));
        System.out.println("添加元素：" + q.offer(6));
        System.out.println("添加元素：" + q.offer(7));
        System.out.println("--------------");
        for (Integer i : q) {
            System.out.println(i);
        }
        System.out.println("获取头元素：" + q.peek());
        System.out.println("移除元素：" + q.pool());
        System.out.println("移除元素：" + q.pool());
        System.out.println("移除元素：" + q.pool());
        System.out.println("移除元素：" + q.pool());
        System.out.println("--------------");
        for (Integer i : q) {
            System.out.println(i);
        }
        System.out.println("--------------");
    }

}
